塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器物料流場的CFD模擬.pdf

1、隨著人類社會的不斷向前發(fā)展,人們對生活和居住條件的要求越來越高,同時(shí)對能源的需求量越來越大,對環(huán)境的影響也不斷的加大,從而使能源短缺和環(huán)境污染成為嚴(yán)重制約了人類社會的發(fā)展的重要因素。用厭氧發(fā)酵方式生產(chǎn)生物質(zhì)能,是緩解能源與環(huán)境壓力的重要途徑之一。而生物發(fā)酵裝置是生物發(fā)酵必須的基本設(shè)備,其中的塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器就是常用的生物發(fā)酵裝置之一。
　　 本文利用相似原理對塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器進(jìn)行了簡化,并據(jù)此建立了二維CFD模型。利用C

2、FD(Computational Fluid Dynamics,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))方法對進(jìn)料時(shí)反應(yīng)器內(nèi)的流場進(jìn)行了模擬分析,找出了最佳的進(jìn)料管傾角,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證；根據(jù)模擬與現(xiàn)實(shí)中存在的問題,在反應(yīng)器內(nèi)加入了擋板,通過模擬得了擋板的最佳的高度與位置。具體結(jié)論如下:
　　 1)對沒有添加擋板的塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器,在進(jìn)料時(shí)對其進(jìn)料管傾角分別為15°、30°、45°、60°、70°的內(nèi)部流場進(jìn)行了模擬,通過對比分析,得出:30°為其

3、進(jìn)料管的最佳傾角。
　　 2)對加入擋板反應(yīng)器,進(jìn)料時(shí)進(jìn)料管的傾角應(yīng)由30°調(diào)整為60°。
　　 3)分別對第一塊擋板的高度為8cm、10cm、12cm、14cm和16cm時(shí)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)料時(shí)的流場進(jìn)行了模擬,經(jīng)對比分析認(rèn)為:其高度為12cm時(shí)較佳；分別對擋板與池壁之間距離為10cm、12cm、14cm和16cm時(shí)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)料時(shí)的流場進(jìn)行了模擬,得出:其間距(即上流室寬度)為12cm較佳。
　　 4)分別對第二塊擋板